На дифракционную решетку, находящуюся в воздухе и содержащую N = 500 штрихов на длине l = 1,0 мм, нормально падает монохроматический свет с частотой ν = 5 · 1014 Гц. Определите число дифракционных максимумов на экране.
от

1 Ответ

дано:  
N = 500 штрихов на длине l = 1,0 мм = 1,0 · 10^-3 м (количество щелей на миллиметр)  
ν = 5 · 10^14 Гц (частота света)

найти:  
число дифракционных максимумов на экране.

решение:

1. Сначала найдем длину волны света с помощью формулы:

λ = c / ν,

где c = 3 · 10^8 м/с — скорость света.

2. Подставим известные значения:

λ = (3 · 10^8) / (5 · 10^14)
   = 6 · 10^-7 м = 600 нм.

3. Теперь определим период решетки d:

d = l / N = (1,0 · 10^-3) / 500 = 2 · 10^-6 м.

4. Максимальный порядок дифракции m_max определяется по условию:

m_max = d / λ.

5. Подставим найденные значения:

m_max = (2 · 10^-6) / (6 · 10^-7)
       = 3.33.

6. Так как максимальный порядок должен быть целым числом, мы округляем m_max вниз:

m_max = 3.

7. Число дифракционных максимумов включает нулевой порядок, поэтому общее число максимумов будет:

N_max = 2 * m_max + 1.

8. Следовательно:

N_max = 2 * 3 + 1 = 7.

ответ:  
число дифракционных максимумов на экране составляет 7.
от